太阳能电池及其制作方法、光伏组件技术

本申请实施例提供一种太阳能电池及其制作方法、光伏组件，太阳能电池包括：基底，所述基底具有相对的前表面和后表面；设置在所述前表面上的第一钝化层、第二钝化层以及第三钝化层，其中所述第一钝化层包含电介质材料，所述第二钝化层包含第一氮化硅Si

【技术实现步骤摘要】
太阳能电池及其制作方法、光伏组件
[0001]本申请是申请日为2021年8月26日、申请号为202110989144.4、专利技术名称为“太阳能电池及其制作方法、光伏组件”的专利申请的分案申请。


[0002]本申请实施例涉及光伏领域，特别涉及一种太阳能电池及其制作方法、光伏组件。

技术介绍

[0003]随着太阳能电池技术的不断发展，太阳光的吸收效率成为制约太阳能电池转换效率进一步提高的重要因素之一。太阳能电池的吸收效率与钝化结构的参数有关，钝化结构的参数包括但不限于叠层结构、膜层组分以及膜层厚度，因此优化钝化结构的参数成为提升太阳能电池转换效率的关键。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种太阳能电池及其制作方法、光伏组件，有利于提升太阳能电池和光伏组件的吸收效率。
[0005]为解决上述问题，本申请实施例提供一种太阳能电池，包括：基底，所述基底具有相对的前表面和后表面；设置在为金字塔绒面的所述前表面上的第一钝化层、第二钝化层以及第三钝化层，其中，所述第二钝化层位于所述第一钝化层和所述第三钝化层之间，所述第一钝化层包含电介质材料，所述第二钝化层包含第一氮化硅Si
m
N
n
材料，n/m∈[0.5，1]；设置在为非金字塔绒面的所述后表面上的隧穿氧化层和掺杂导电层；所述电介质材料为氧化铝Al
x
O
y
材料，且y/x∈[1.1，1.5]；其中，y/x和n/m为对应的原子数量比。
[0006]在一些实施例中，所述第一钝化层的第一折射率大于所述第三钝化层的第三折射率；其中，所述第三折射率为所述第三钝化层的多层子膜层的平均折射率。
[0007]在一些实施例中，太阳能电池包括设置在所述第一钝化层与所述第二钝化层之间的第一中间层；其中，所述第一中间层的材料为氧化硅材料，并且厚度为0.5nm至3nm。
[0008]在一些实施例中，太阳能电池包括设置在所述第二钝化层与所述第三钝化层之间的第二中间层；其中，所述第二中间层的材料为碳氮氧化硅材料，并且厚度小于10nm。
[0009]在一些实施例中，太阳能电池还包括：第四钝化层，所述第四钝化层位于所述掺杂导电层背离所述基底的一侧，所述第四钝化层包括第二氮化硅Si
a
N
b
材料，并且a/b∈[3.5，6.8]，其中，a/b为对应的原子数量比。
[0010]在一些实施例中，所述第四钝化层包括多层子膜层。
[0011]在一些实施例中，在所述后表面朝向所述掺杂导电层的方向上，所述第四钝化层的不同子膜层的折射率逐渐降低。
[0012]在一些实施例中，所述第四钝化层包括底层钝化层、中间钝化层以及顶层钝化层；其中，所述底层钝化层覆盖所述掺杂导电层的表面，并且在垂直于所述后表面的方向上，所述底层钝化层的厚度为10～20nm；在垂直于所述后表面的方向上，所述中间钝化层的厚度
为20～30nm；在垂直于所述后表面的方向上，所述顶层钝化层的厚度为30～50nm。
[0013]在一些实施例中，所述底层钝化层的折射率为2.12～2.2，所述中间钝化层的折射率为2.10～2.12，所述顶层钝化层的折射率为2.09～2.10。
[0014]在一些实施例中，所述第二钝化层的原子数量比n/m∈[0.56，0.7]。
[0015]在一些实施例中，所述第三钝化层包括氮氧化硅SiO
i
N
j
材料，j/i∈[0.1，0.6]。
[0016]在一些实施例中，所述第三钝化层中硅原子数占比大于氮原子数占比以及氧原子数占比。
[0017]在一些实施例中，所述基底为N型半导体基底并包括基区和发射极；其中，所述基区包括N型掺杂元素，所述发射极包括P型掺杂元素，并且所述第一钝化层覆盖所述发射极。
[0018]在一些实施例中，所述第一钝化层还包括覆盖为金字塔绒面的所述前表面的氧化硅材料，所述氧化硅材料介于所述基底和所述电介质材料之间；其中，在垂直于所述前表面的方向上，所述氧化硅材料组成的膜层的厚度为0.5～2nm。
[0019]在一些实施例中，所述隧穿氧化层的材料为包括氧化硅的电介质材料，所述掺杂导电层的材料为掺杂硅。
[0020]在一些实施例中，所述掺杂导电层为掺杂多晶硅层，且所述掺杂导电层的折射率为3.5～4.5。
[0021]在一些实施例中，在垂直于所述后表面的方向上，所述掺杂导电层的厚度为80nm～160nm。
[0022]在一些实施例中，所述为非金字塔绒面的后表面具有层叠的台阶形貌。
[0023]在一些实施例中，所述第二钝化层和所述第三钝化层均为叠层结构。
[0024]在一些实施例中，所述第二钝化层和所述第三钝化层的叠层结构中不同子膜层的折射率在远离所述前表面的方向上逐渐降低。
[0025]相应地，本申请实施例还提供一种光伏组件，包括：电池串，由多个上述任一项所述的太阳能电池连接而成；封装胶膜，用于覆盖所述电池串的表面；盖板，用于覆盖所述封装胶膜背离所述电池串的表面。
[0026]相应地，本申请实施例还提供一种太阳能电池的制作方法，包括：提供基底，所述基底具有相对的前表面和后表面；在为金字塔绒面的所述前表面上设置第一钝化层、第二钝化层以及第三钝化层，其中所述第一钝化层包含电介质材料，所述第二钝化层包含第一氮化硅Si
m
N
n
材料，n/m∈[0.5，1]；在为非金字塔绒面的所述后表面上设置隧穿氧化层和掺杂导电层；其中，所述电介质材料为氧化铝Al
x
O
y
材料，且y/x∈[1.1，1.5]；其中，y/x和n/m为对应的原子数量比。
[0027]在一些实施例中，制作方法还包括采用碱溶液对为非金字塔绒面的所述后表面进行抛光处理，包括：采用质量分数为5％～15％的所述碱溶液清洗所述后表面，去除多孔硅；采用喷淋方式将所述碱溶液的微液滴滴至所述后表面进行粗糙化处理，再用质量分数为5％～10％的氢氟酸进行预清洗；采用抛光液对所述后表面进行抛光，其中，抛光温度为70℃～80℃，抛光时间＜260s；其中，所述抛光液包括质量分数为1％～15％的NaOH、质量分数为1％～15％的KOH及质量分数为0.5％～2.5％的添加剂。
[0028]在一些实施例中，所述碱溶液中包括有机碱和无机碱中的至少一种；其中，所述无机碱包括NaOH、KOH、Ga(OH)2、NH3.H2O，所述有机碱包括三乙胺、硝基苯酚、吡啶、奎宁、秋水
仙素。
[0029]在一些实施例中，采用变温式工艺以及化学气相沉积法在为非金字塔绒面的所述后表面上沉积形成所述隧穿氧化层；其中，在沉积过程中，控制升温速率为0.5℃/min～3℃/min，沉积温度为560℃～620℃，沉积时间为3min～10min。
[0030]在一些实施例中，所述在为非金字塔绒面的所述后表面上设置隧穿氧化层和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池，其特征在于，包括：基底，所述基底具有相对的前表面和后表面；设置在为金字塔绒面的所述前表面上的第一钝化层、第二钝化层以及第三钝化层，其中，所述第二钝化层位于所述第一钝化层和所述第三钝化层之间，所述第一钝化层包含电介质材料，所述第二钝化层包含第一氮化硅Si
m
N
n
材料，n/m∈[0.5，1]；设置在为非金字塔绒面的所述后表面上的隧穿氧化层和掺杂导电层；所述电介质材料为氧化铝Al
x
O
y
材料，且y/x∈[1.1，1.5]；其中，y/x和n/m为对应的原子数量比。2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一钝化层的第一折射率大于所述第三钝化层的第三折射率；其中，所述第三折射率为所述第三钝化层的多层子膜层的平均折射率。3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，包括设置在所述第一钝化层与所述第二钝化层之间的第一中间层；其中，所述第一中间层的材料为氧化硅材料，并且厚度为0.5nm至3nm。4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，包括设置在所述第二钝化层与所述第三钝化层之间的第二中间层；其中，所述第二中间层的材料为碳氮氧化硅材料，并且厚度小于10nm。5.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，还包括：第四钝化层，所述第四钝化层位于所述掺杂导电层背离所述基底的一侧，所述第四钝化层包括第二氮化硅Si
a
N
b
材料，并且a/b∈[3.5，6.8]，其中，a/b为对应的原子数量比。6.根据权利要求5所述的太阳能电池，其特征在于，其中，所述第四钝化层包括多层子膜层。7.根据权利要求6所述的太阳能电池，其特征在于，在所述后表面朝向所述掺杂导电层的方向上，所述第四钝化层的不同子膜层的折射率逐渐降低。8.根据权利要求6所述的太阳能电池，其特征在于，所述第四钝化层包括底层钝化层、中间钝化层以及顶层钝化层；其中，所述底层钝化层覆盖所述掺杂导电层的表面，并且在垂直于所述后表面的方向上，所述底层钝化层的厚度为10～20nm；在垂直于所述后表面的方向上，所述中间钝化层的厚度为20～30nm；在垂直于所述后表面的方向上，所述顶层钝化层的厚度为30～50nm。9.根据权利要求8所述的太阳能电池，其特征在于，所述底层钝化层的折射率为2.12～2.2，所述中间钝化层的折射率为2.10～2.12，所述顶层钝化层的折射率为2.09～2.10。10.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二钝化层的原子数量比n/m∈[0.56，0.7]。11.根据权利要求1至10中任一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述第三钝化层包括氮氧化硅SiO
i
N
j
材料，j/i∈[0.1，0.6]，其中，j/i为对应的原子数量比。12.根据权利要求11所述的太阳能电池，其特征在于，所述第三钝化层中硅原子数占比大于氮原子数占比以及氧原子数占比。13.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述基底为N型半导体基底并包括
基区和发射极；其中，所述基区包括N型掺杂元素，所述发射极包括P型掺杂元素，并且所述第一钝化层覆盖所述发射极。14.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一钝化层还包括覆盖为金字塔绒面的所述前表面的氧化硅材料，所述氧化硅材料介于所述基底和所述电介质材料之间；其中，在垂直于所述前表面的方向上，所述氧化硅材料组成的膜层的厚度为0.5～2nm。15.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述隧穿氧化层的材料为包括氧化硅的电介质材料，所述掺杂导电层的材料为掺杂硅。16.根据权利要求15所述的太阳能电池，其特征在于，所述掺杂导电层为掺杂多晶硅层，且所述掺杂导电层的折射率为3.5～4.5。17.根据权利要求16所述的太阳能电池，其特征在于，在垂直于所述后表面的方向上，所述掺杂导电层的厚度为80nm～160...

【专利技术属性】
技术研发人员：余丁，李文琪，赵世杰，张晓雯，柴嘉磊，张昕宇，金浩，杨洁，
申请(专利权)人：浙江晶科能源有限公司，
类型：发明
国别省市：